汽車碰撞過程的有限元數(shù)值模擬.pdf

1、隨著汽車保有量的增長，道路交通事故已經(jīng)成為世界性的一大社會(huì)難題。每年有大量的人口因交通事故死亡，交通事故給人們的生命和財(cái)產(chǎn)帶來了嚴(yán)重的災(zāi)難。交通事故帶來的損失日益劇增，研究汽車的碰撞安全性能，提高其耐撞性成為各國汽車行業(yè)研究的重要課題。目前世界各主要汽車生產(chǎn)國都制定了嚴(yán)格的碰撞安全法規(guī)，要求汽車生產(chǎn)和開發(fā)都必須通過嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。 本文分析國內(nèi)外汽車碰撞計(jì)算機(jī)模擬的發(fā)展情況，得出計(jì)算機(jī)模擬分析具有費(fèi)用低、周期低短、可重復(fù)性等優(yōu)點(diǎn)。文

2、中詳細(xì)介紹了動(dòng)態(tài)顯示非線性有限元基本理論，涉及的內(nèi)容包括有限元求解控制方程、殼單元、時(shí)間積分與時(shí)步長控制、沙漏控制、接觸碰撞界面算法等。 本文在HYPERMESH和FEMB中建立了汽車有限元模型并在其中對以下五種情況施加邊界條件和求解控制條件。 (1)首先對汽車以50km/h的速度碰撞剛性墻，對整車進(jìn)行了應(yīng)力分析、變形分析、加速度分析和能量分析，同時(shí)也對重要吸能部件進(jìn)行了應(yīng)力分析、變形分析和能量分析?？v梁在碰撞過程中發(fā)生

3、了折疊式變形，吸收了碰撞時(shí)產(chǎn)生的能量，碰撞時(shí)的平均加速度約為25 g。 (2)汽車與柱子碰撞，汽車前部結(jié)構(gòu)變形與實(shí)車碰撞結(jié)果一致。 (3)兩車以相同的速度正面碰撞，兩車的變形幾乎相同，速度與加速度變化率相同。 (4)兩車垂直90°側(cè)面碰撞，被撞車的車門的變形量較大，對車內(nèi)的乘員生存空間構(gòu)成威脅。 (5)兩車追尾碰撞，此碰撞對被撞車損傷較小。 通過對五種碰撞方式的分析，結(jié)合汽車碰撞法規(guī)和已做的分析，